EP1085603A1 - Verbinder mit Kabel und Verfahren zum Ersetzen eines Verbinders mit KAbel und Werkzeug dazu - Google Patents

Verbinder mit Kabel und Verfahren zum Ersetzen eines Verbinders mit KAbel und Werkzeug dazu Download PDF

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EP1085603A1
EP1085603A1 EP99118216A EP99118216A EP1085603A1 EP 1085603 A1 EP1085603 A1 EP 1085603A1 EP 99118216 A EP99118216 A EP 99118216A EP 99118216 A EP99118216 A EP 99118216A EP 1085603 A1 EP1085603 A1 EP 1085603A1
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EP
European Patent Office
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cable
conductor
connector
connection
insulating material
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EP99118216A
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EP1085603B1 (de
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Jannick Armand
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Molex LLC
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Molex LLC
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Publication date
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Priority to JP2000318581A priority patent/JP2001223042A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/61—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures

Definitions

  • the invention relates to a connector and a method as well as a tool according to the in the preambles of Claims 1, 17 and 34 specified genera.
  • the increasing number of electrical or electronic Controlled devices require the use of cables that include a variety of ladders. It is essential that the conductors are still well insulated from each other to avoid crosstalk. When using such cables in automobiles are another Problem a precise, against mechanical vibrations and Vibrations stable connection of the cables with connectors too to reach.
  • Such connectors are in a variety known, the connectors are for receiving Flat cables that contain several conductor strips, designed.
  • the connectors often contain two types of Connections, the one of the electrical connection of the Contact of the connector with a conductor of the cable is used and the second connection is a mechanical connection. This mechanical connection essentially serves Train protection and causes even the smallest movements of contact with the conductor can be avoided or entirely can be excluded.
  • Such mechanical Connections can be made by gluing the from one insulating material existing sheath of the cable with the dielectric housing of the connector can be achieved. Also it is known to coat a cable with a To weld the connector housing. In addition there is also Stamped joints where one is not from a conductor interspersed part of the cable with the housing of the connector is connected. For example, a rivet is made by the Cable knocked into the connector housing. All of the above Types of connection of connectors, especially of Connector housings and cables require due to the Achieving precision of the electrically conductive connection of the conductor with the contact is also very high Accuracy in the manufacture of the connector as well as in the Generation of the cable end that is connected to the connector shall be.
  • the manufacture of the connector and the production the end of the cable to be used for connection is under high quality standards with largely automated operated machines. This allows one achieve high quality of the connector and cable connection.
  • the connectors are often ramified Cable connections are used where they are both in central Cable harnesses used as well as in branched side arms become.
  • the connectors are preferably as Connectors designed so that the corresponding Cable branches are simply connected to each other or by can be branched off from a main line.
  • Connectors are used in the automotive industry, for example used to control the components of the electronically controlled Ignition system to connect with each other or the Controlling safety elements such as airbags electrically. Furthermore, they are used throughout electrical system and in particular in that of the Battery of the automobile and the alternator of the automobile controlled lighting system. All arranged on the steering column Elements are essentially electrical with those of them controlled parts connected.
  • the arrangement density in the Steering column which is usually a large number of cables extensive wiring harness, it makes it difficult to get one necessary repair. Not immediately having to replace the whole wiring harness, which is very expensive in the event of a cable failure or damage of a connector cut the cables and on site the faulty location either replaced by bypass lines or a new connector attached.
  • this repair work especially bad accessible places essentially only carried out manually can be.
  • connection arrangement for connecting a flat cable with Connections known.
  • connection arrangement becomes a prepositioning accuracy by mutual Snap cutouts attached to the flat cable are reached and protrusions on the external component.
  • the relative positions of the conductors of the flat cable and the Connections of the external component are thus precisely specified.
  • the electrically conductive connection from the conductors of the Flat cable and the connections of the external component can thus be achieved by ultrasonic welding.
  • connection arrangement thus enables the replacement of one defective flat cable or one that is no longer functional Component without a manual connection, such as one manual soldering process. Even with this connection arrangement the difficulty is that they are only in places for connecting flat cables and a defective and thus too replacing connector or component can be used, that are accessible for the necessary welding machine. On inaccessible positions in the engine compartment of an automobile about the use of such a connection arrangement results therefore no advantages.
  • the invention is therefore based on the object Connector and the method of the aforementioned To design genres so that the complex connection of Cable and connector when replacing one of the two parts not on site at the unit in which the two parts are used electrically together got to.
  • the invention has the advantage that a Connector or a flat cable in an electrical unit can be connected so that the connection the standard for factory connection for the first time corresponds to both parts. Another advantage of the invention it can be seen that the replacement of a connector and / or of a cable in an electrical unit quickly and simple and therefore inexpensive. A special Another advantage of the invention is that the replacement one of the two parts too poor accessible places is possible.
  • the cable connector of the invention includes a dielectric connector housing, which at least one holds electrical connection contact, and one with the connected at least one electrical connection contact Conductor of the cable surrounded by insulating material.
  • the cable has a first, of the insulating Material free or exposed area. The first free or exposed position of the conductor is also with a another conductor of another cable electrically conductive connectable.
  • the connector holds an electrical connection contact in a connector housing.
  • the connection contact with a conductor of a cable electrically connected.
  • the leader is at least partially surrounded by an insulating material. According to the cable is cut and on the The remaining cable will be at least one digit from the connector the insulating material to form a section for an electrical connection of the conductor to another Another cable's conductor exposed, with the conductor on the section with the further conductor of the further cable is connected.
  • the cable at least a second point at which the Conductor exposed or exposed from the insulating material is.
  • the first and second vacant or uncovered position regarding the longitudinal axis of the cable at different positions appropriate.
  • the connector according to the invention or The method according to the invention is at least one of the free ones or exposed areas with an insulating cover Mistake.
  • the invention also includes a connector or a method of replacing a wired Connector, in which the cover part of the cable surrounds. It is also within the scope of the invention that Cover piece as an electrically insulating adhesive strip is formed and protrudes laterally on the insulating Material is glued on.
  • this is insulating Partial material in the first and second places removable, so that the cable and the additional cable on the first and / or second position with each other are connectable.
  • the cable can be turned 180 ° its longitudinal axis rotated further cables can be connected.
  • the cable and the like Cable at the first and / or second point with an adhesive be glued together.
  • the glue can also be a hot glue that passes through Infrared radiation thermoplastic and / or is curable.
  • the leader at the first and / or at least a second location from the insulating Material etched free.
  • the other conductor can also use the Conductor electrically connected by a solder connection his.
  • the additional conductor with the conductor through an inductive solder connection connect.
  • the other conductor with the conductor of the connector by a laser induced Solder connection is connected.
  • the invention is the further head with the head of Connector connected by an electrically conductive adhesive.
  • the invention is the cable and / or the further cable in each case a flat cable.
  • a particularly preferred Embodiment of the invention includes the flat cable flexible foil conductor.
  • the conductor and / or the further conductor designed as a flexible printed circuit board.
  • the head and / or the other The conductor is surrounded by a cover film and a base film.
  • the cover film and / or the base film can also be used Polyester films as well as polyimide films.
  • the invention also includes a tool for replacement a wired connector and to produce a electrically conductive connection of the free or exposed Place the conductor of the cable provided on the connector with a conductor of another cable can be used and means for electrically connecting the first exposed or exposed part of the conductor with a has another conductor of another cable.
  • soldering device is one inductive or laser-induced soldering device conceivable.
  • means are provided in the tool, which is a mutual connection of insulating material of the cable on the connector with insulating Allow additional cable material.
  • One can Heat source can also be used to generate the electrical connection is used. But it can also be one additional specially for the production of the tensile mechanical Compound usable heat source in the form of a Infrared lamp may be provided.
  • the electrical connection can be made using a Welding device to be carried out. This can be as Resistance or laser or ultrasonic welding device be executed. A bonding device is also conceivable to create the electrically conductive connection. As well the invention detects a crimping device for electrical conductive connecting. Another embodiment of the The tool according to the invention also comprises according to the invention Means for exposing a first location of the cable from the insulating material. This proves to be particularly advantageous Tool according to the invention in that it is a connection enables the one corresponding to the initial connection Standard corresponds.
  • a connector 1 shows a connector 1 according to the invention a preferably designed as a flat cable 2.
  • a Connector housing 3 is made of a dielectric material produced and has a rectangular shape according to FIG. 2 Cross section on. At the bottom 4 there are longitudinal walls 5 and 6 arranged at right angles and also meet at right angles a ceiling 7 of the connector housing 3 passages 9 emerge from each with angular openings 10.
  • the Passages 9 pass through one of the end faces 8 opposite end face 11 of the connector housing 3 with square openings 12 which are surrounded by a border 13 are surrounded.
  • the openings 10 are shown in FIG rectangular section 14 larger than the openings 12 and their borders 13.
  • the invention is the ceiling 7 of the connector housing 3 with 15 and 16 displayed, across the entire width of the Interrupted connector housing 3 extending sections and divided into three bridge-like sections 7a to 7c.
  • the flat cable 2 leads three Conductor strips 2a, 2b and 2c, wherein in the figures the For the sake of clarity, only the conductor strip 2a is included a contact 17 of the connector 1 is connected.
  • the electrically conductive connection is preferred in this Embodiment as at reference number 18 in FIG. 4 attached soldered connection, wherein according to Fig. 4 the Conductor strip 2a and the contact 17 are electrically conductive are interconnected.
  • the flat cable 2 contains in the Usually several conductor strips 2a to 2c.
  • the Connectors usually a plurality of contacts 17, their electrical conductive connection with the corresponding conductor strips of the Connection of conductor strips 2a and contact 17 shown corresponds.
  • the flat cable 2 at least one flexible foil conductor 2a to 2c, the 6, 7 of a cover sheet 19 and a base sheet 20th is electrically insulated.
  • the base film 20 is and the cover sheet 19 is preferably glued together, that they are impervious to dust and moisture and the flexible film conductor 2a to 2c from the environment isolate.
  • the cover and base films 19, 20 are preferred foils made of the same material and thickness, which in a particularly preferred embodiment of the present invention for visible and / or infrared Are translucent, such as polyester or polyimide exist or contain.
  • a particularly preferred Embodiment of the present invention can Flat cable 2 as with a base film 20 and a cover film 19 covered flexible, printed circuit board his.
  • the opening 12 runs out with an essentially pyramidal receiving collar 23 attached to it on the end face 11 of the connector housing 3.
  • the border 13, the opening 12 and the receiving collar 23 are expediently made of a dielectric material.
  • the preferably obelisk-like border 13 abuts with its larger base area 13a against an end face 17a of the contact 17 according to FIG. 4.
  • 1, 2 via the opening 10 in the passage 9 contact 17 is secured with a resilient holding arm 24 on a wall 25 of the bridge-like ceiling section 7b running parallel to the end face 11 against movement in the direction of the arrow v .
  • the contact consists of a material with high electrical conductivity, preferably copper or a copper alloy.
  • the holding arm 24 consists of a material of high strength, such as a metal or a metallic alloy, preferably made of stainless steel.
  • the openings 10 are on the end face 8 between the bridge-like ceiling section 7c and the bottom 4 arranged.
  • the opening 11 arranged in the middle of the end face 8 becomes limited laterally by the support walls 26.
  • the one from the middle facing the end face 8 from the longitudinal walls 5, 6 Openings 10 are laterally from the respective longitudinal wall 5, 6 and one of the support walls 26 limited.
  • the support walls 26 are from the bottom 4 of the connector housing 3 by a parallel opening slot 27 running to the bottom 4 (FIG. 4) spaced into which the flat cable 2 is inserted.
  • the conductor strips 2a, 2b and 2c are in the connector housing 3 of contacting brackets, of which in the figures only for contacting the Conductor strip 2a serving contacting bracket 29 shown is contacted.
  • the contacting bracket 29, which consists of a electrically conductive material, preferably copper, has on its face 11 the connector housing 3 opposite end of an angled tab 30.
  • the flat cable 2 is in the Opening slot 27 inserted that it between floor 4 and Contact bracket 29 is. From that into the opening slot 27 inserted part of the flat cable 2 is the cover film 19 been removed.
  • the Strain relief of the flat cable 2 serving mechanical Attachment of the flat cable 2 with the connector housing 3 is in one embodiment of the connector as an adhesive connection executed.
  • the mechanical connection is preferably through an adhesive layer 31, which between one of the ceiling 7th facing surface 32a of a support portion 32 and Base film 20 of the flat cable 2 is attached.
  • the adhesive layer 31 from a through Irradiation with UV light curable adhesive given.
  • the Adhesive layer 31 is between the base film 20 and the Support section 32 each perpendicular to the longitudinal axis of the Flat cable 2 between the conductor strips 2a to 2c of the Flat cable 2 attached.
  • the adhesive layer can also preferably over the entire width of a receiving section 39 are applied according to FIG. 5.
  • the adhesive layer 31 can preferably be applied to the Support section 32 and / or on an underside 20a a portion of the base film 20 attached to the inserted flat cable 2 of the position shown in Fig. 4 corresponds.
  • the flat cable 2 is inserted into the opening slot 27 between the contacting bracket 29, the cover film 19 being removed at the end of the flat cable 2 facing the end face 11.
  • the cover film 19 can also be removed by using a laser, preferably a CO 2 laser.
  • the exposed or exposed conductor strip 2a is at an electrical connection section shown at 18 electrically conductive, preferably via a solder connection, with connected to the contacting bracket 29.
  • the solder preferably applied to the conductor strip 2a and the Contacting bracket 29 with its longitudinal wall 29a on the Solder pressed.
  • the solder connection is preferably by inductive Soldering made.
  • the Liquefaction of the solder and thus the electrical connection can according to the invention also by irradiation of visible Light, preferably generated by laser light, provided that Connector housing 3 e.g. on its bridge-like Ceiling section 7c is transparent, or over the Conductor strips 2a to 2c windows or openings 34a-34c 5 are present, which have access to the Allow flat cable 2.
  • Connector housing 3 e.g. on its bridge-like Ceiling section 7c is transparent, or over the Conductor strips 2a to 2c windows or openings 34a-34c 5 are present, which have access to the Allow flat cable 2.
  • one such Embodiment also an optically transparent cover film 19 used.
  • the light can be within the scope of the invention can also be focused on the solder.
  • the flat cable 2 outside of the connector housing 3 with the contacting bracket 29 of the contact 17 through laser-induced soldering and then into the Connector housings are used.
  • the soldered connection can also be produced by placing a conventional soldering iron on a side 29b of the contacting bracket 29 facing away from the solder shown at 18 in FIG. 4.
  • a conventional soldering iron on a side 29b of the contacting bracket 29 facing away from the solder shown at 18 in FIG. 4.
  • the selected temperature of a soldering tip is adapted according to the invention to the type of solder used.
  • the temperature will be in the temperature range from 150 ° C to 250 ° C.
  • the solder connection can preferably also be produced by iron soldering.
  • the flat cable 2 and the connector 1 can be inserted together into the connector housing 3.
  • the flat cable 2 is inserted through the opening slot 27 and the contact 17 through the opening 10 into the connector housing 3 in a direction indicated by the arrow w in FIG. 3.
  • the openings 34a-34c allow access in the direction from the ceiling 7 of the connector housing 3 to the bottom 4 of the Connector housing 3 on a on a receiving portion 39th introduced flat cable 2, which in the figures only with his Connection area is shown.
  • the electrically conductive connection is in this preferred embodiment of the invention as a crimp connection formed, in which the conductor strip 2a and Contact 17 through preferably three crimp sleeves 40a-40c are electrically connected together.
  • the Crimp sleeves 40a-40c are e.g. with the help of a Crimping pliers with their cutting edges Sleeve approaches 41, 42 piercing the cover sheet 19 with the Conductor strip 2a connected.
  • the two are at 18, 30 indicated connections along the longitudinal axis of the Flat cable 2 provided at a matching position.
  • the electrical connection 18 and the Strain relief mechanical connection 30 along a transverse side of the flat cable 2 offset from each other arranged, the electrical connection 18 each on Positions corresponding to the conductor strips 2a-c and the mechanical connection 30 to the non-conductive strips 2a-c enforced areas of the flat cable 2 are attached.
  • the bridge-like ceiling section 7c Windows or openings corresponding to that in Fig. 5 at 34a to 34 c shown, interrupted, which exactly over the not with conductor strips 2a-2c sections 21, 22 of the Flat cable 2 are arranged.
  • the mechanical Connection of an adhesive 31 by irradiation of bundled electrons chemically cross-linked and a connection of the connector housing 3 and the base film 20 on an atomic basis Connection level created.
  • a Final tensile strength of the connection of the Connector housing 3 and the flat cable 2 through the Intensity and duration of radiation are generated.
  • the mechanical connection of the flat cable 2 and the connector housing 3, which serves to relieve the strain is provided by means of an adhesive that can be hardened by light radiation.
  • the connector 1 has the openings 34a, b, c shown in FIG. 5 in the region of the bridge-like ceiling section 7c.
  • An adhesive preferably a polymerized material, is applied to the support section 32 of the connector housing 3.
  • the flat cable 2 is slightly pressed onto the adhesive with the side 20a of the base film 20 pointing outwards, in order to achieve a weak fixation of the flat cable 2 with the connector housing 3.
  • light preferably UV light, is additionally radiated onto the flat cable 2.
  • the UV light is filtered from a broadband radiator and focused on the glue point.
  • the scope of the invention also includes the use of the UV lines contained in the spectrum of a gas ion laser, for example an Ar + laser.
  • an EXCIMER laser that shines in the UV region of the spectrum.
  • the laser radiation can either be focused or unfocused to produce the mechanical connection 31.
  • the mechanical connection 31 is arranged on the base film 20 over the width of the flat cable 2 at the sections 21, 22 not penetrated by the conductor strips 2a-2c.
  • the base and / or cover film 20, 19 used in the flat cable 2 are transparent for visible and ultraviolet light.
  • Section 43 At one of the free ends of the flat cable 2 Section 43 is the cover film 19 according to FIGS. 1 and 7 worn away. Corresponding sections of the conductor strips 2a to 2c are exposed at least on one side and are only on the underside of the base film 20 surround. Between subsection 43 and the Connector housing 3 is the flat cable 2 on another Section 44 provided with a cover 45.
  • the Cover 45 preferably consists of an insulating Material and is in a particularly preferred Embodiment of the present invention as an adhesive strip educated. 6, the cover sheet 19 is in the Section 44 removed.
  • the conductor strips 2a to 2c are unilaterally exposed in the section 44 and are only still insulating from the base film 20 on the other side surround.
  • the adhesive strip 45 protrudes from the Sub-section 44 of the flat cable 2 exposed to the cover layer on both sides along the longitudinal axis of the flat cable 2.
  • the Adhesive strip 45 is on the portion 44 projecting Places with his provided with an adhesive Underside 45a against an upper side 19b of cover film 19 glued.
  • the adhesive is preferably the same Adhesive that is also in the flat cable 2 on pages 19a and 20b of the cover or base film 19, 20 that the conductor strip 2a to 2c are facing is applied.
  • the adhesive is preferably a commercially available polyimide or Polyester film adhesive applied on one side.
  • the Removing the cover film 19 on the sections 44 and 43 can be done according to the methods described above. In the Production of the flat cable can cover film 19 in the Sections 43, 44 have already been omitted.
  • connection of the connector according to the invention and whose cable with another cable or that inventive method for replacing a cable provided connector is essentially as follows made and described with reference to the following figures.
  • the cover film 19 is or is removed.
  • the conductor strips 2a to 2c are preferably exposed by removing the cover film 19 with a cutting tool, but the cover film 19 can also be removed using a laser, preferably a CO 2 laser.
  • Such one Flat cable 46 is shown in FIG. 8.
  • the flat cable 46 has also preferably three conductor strips 46a to 46c.
  • the conductor strips 46a to 46c in a section 47 also exposed by removing a cover sheet 48 and only electrically on one side of a base film 49 surrounded by insulation.
  • One the conductor strips 46a to 46c facing side 49b of the base film 49 is in sections 50 and 51, which lie between the conductor strips, with a Provide adhesive.
  • the flat cable 46 is now connected to the flat cable 2 connected that the side 49b of the base film 49 on the im Section 43 of exposed side 20b of base film 20 of the flat cable 2 rests.
  • Section 43 of the flat cable 2 essentially so congruent under the section 47 of the flat cable 46 that the conductor strips 2a-c of the flat cable 2 and the Conductor strips 46a-c of the flat cable 46 lie one on top of the other.
  • the Adhesive or adhesive effect is achieved by the in each exposed, located between the conductor strips Adhesive applied.
  • connection can be made through one to soften the adhesive and thus better Distribution of the adhesive leading heating improves become. If the connector 1 with its flat cable 2 from the further flat cable 46 are separated, so the Adhesive strip 45 pulled off the flat cable 2 and that Flat cable 2 transverse to the longitudinal direction in section 44 intersected along line 52 of FIG. 1. The location of the Cut 52 is chosen so that one through the cut resulting further from section 43 facing the section 53 exposed on the flat cable 2 can be used as a new connection point. Here comes the section 53 which when connecting connector 1 and flat cable 2 with the function of the flat cable 46 of sections 43 and / or 47 to. At subsection 53 can now be another with a cable as described above provided connector according to the invention electrically conductive get connected.
  • the electrically conductive connection of the Conductor strips 2a-c, 46a-c are in accordance with the invention a solder joint, preferably a laser-induced or an inductively generated solder connection.
  • the electrically conductive connection can also be done by welding be generated.
  • the cable becomes like this disconnected that the connection of a replacement connector with cable is possible.
  • a disconnection point can already be on the cable to be available.
  • Such a separation point can also be attached during the procedure.
  • 9 is schematically an electrical unit with a central element 54 and connected further electrical connectors or switching elements 54a to 54c.
  • the Central element 54 is via a cable 55, which is preferably as Flat cable is formed, connected to a connector 56.
  • the adhesive strip 59 is removed from the flat cable 55 withdrawn and the flat cable along the line X-X of Fig. 10 severed.
  • a connector can then be attached to section 57a Cables, as shown in Fig. 1, are connected so that the side 20b of the base film on conductor strips 55a to 55c of the flat cable 55 and one side 60b of the base film 60 is pressed.
  • the connection of flat cable 55 and connector 1 can be provided with one on the sides 20b and 60b Adhesives are run. But it can also be additional an adhesive on the portions of the base film side 58b are applied between the conductor strips 55a to 55c.
  • connection of the cable of the invention Connector with another cable can with the in Fig. 11th shown tool 61 according to the invention are executed.
  • the mechanical connection of the Cable and the electrical connection from the conductor of the cable with another conductor of the further cable as on hand of the aforementioned figures explained.
  • a replacement connector 62 with a cable 63 is the cable 64 attached to the connector its section exposed by the cover film - cf. 43 in Fig. 1 - in a slot 65, which by an upper part 66th and a lower part 67 of the tool 61 is limited.
  • the cables provided for connection to the replacement connector 62 63 is also in the slot 65 according to FIG. 12.
  • the cables 63, 64 can be inserted into the slot 65, by folding the upper or lower part 66, 67 away from one another become.
  • the cables 63, 64 are placed so that their Sections free of cover foil lie one on top of the other.
  • the electrically conductive connection of the conductor and another conductor is according to the invention via a in the lower part 67 and / or the soldering device attached to the upper part 66.
  • the upper part 67, 66 of the tool 61 can also be of a Induction coil must be used to solder the two Head is used. In this case, an introduction of the Cable by only partially opening the bottom or Upper part 67, 66 reached.
  • the present invention provides for soldering through to run a soldering iron.
  • the electrical connection of the conductors can according to the invention can also be achieved by welding, wherein a resistance and / or laser and / or Ultrasonic welding device can be used.
  • a resistance and / or laser and / or Ultrasonic welding device can be used.
  • the connection of the insulating foils of the cable 63 and that attached to the replacement connector 62 Cable 64 is heated as described above adhesive attached to the inside of the insulating foils accomplished.
  • One achieved by warming is sufficient Softening and mechanical pressing of the cables 63.64 against each other.
  • the pressing can be done by pressing surfaces be performed, which are provided in the tool. This can either be operated from the outside or lie behind Insert the cables 63, 64 into the tool 61 already at the Cables.
  • a heat source can be used to generate the used electrical connection means are used.
  • FIG. 9 and Figure 10 illustrates methods of replacing a cable provided connector other than the specified one Section 57 for attaching and connecting the connector with Cable can be selected.
  • cover film 58 At any point in the Flat cable 55 can cover film 58 with the help of a Knife are separated, whereby the conductor strips 55a to 55c are exposed. It is just towards it make sure that the section where the cover sheet is removed the size of the exposed section corresponds to the one with a replacement connector connected cable. It is understood that the leader and / or the further conductor also by removing the Base film instead of the cover film are exposed can.
  • the connecting exposed sections of the cable additionally applied adhesive mechanically with each other get connected.
  • an adhesive can be a thermal curing adhesive.
  • Applying an adhesive that is exposed to light, for example from the visible or the ultraviolet Spectral range, to a mechanically stable and tensile Connection can be cured.
  • the glue can stick on only one and / or on both of the to be connected exposed areas of the respective cables can be applied.
  • the basic and Cover film 20, 19 consist of different materials. she can be glued to each other as well as on the edges be welded together.
  • the invention on the Connector provided flat cable 2 can also be made Conductor strips of different dimensions must be constructed, then depending on their dimension with the above electrical connection method with the appropriate one provided contacts of the connector are connected can.
  • the invention also includes connector 1, which with a Flat cable 2 are provided, on which more than two of the Cover film 19 free cable sections 43, 44 are provided.
  • a connector from a electrical unit e.g. the main cable harness in a motor vehicle, removed according to the steps above and after a Repair carried out, for example, in a workshop using the free space provided on the cable or exposed positions 44, 47 again with the electrical Unity can be connected.
  • a cable that with the connector provided cable is connected to another cable can be exchanged.
  • the Portions 43 for separating the cable from that on the connector provided cable and 44 for attaching an exchange cable used.
  • Connector is the manufacture and execution of the electrical and mechanical connection not to those shown above Limited types of connection.
  • the mechanical connection can also be done by laser-induced welding become.
  • the base film of a flat cable is attached to the Connector housing mechanically stably connected. It is at to consider all types of connection creation, that the mechanical connection has a corresponding Tensile strength that corresponds to a tensile force of at least up to 90 N. withstands.
  • the electrical connection of Conductor strips and contact can also be soldered or by ironing be carried out by resistance welding. This Methods can both within the connector housing 3 take place when the appropriate access are provided, but they can also be outside the Connector housing done.
  • a Separation device to be present with the one to be replaced Connector 56 is disconnected from the electrical unit.
  • a device for stripping can also be in the tool 61 or exposing the ladder. Are conceivable usual knives or cutting tools or wire strippers.

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Abstract

Es werden ein Verbinder und ein Verfahren zum Ersetzen eines mit einem Kabel, insbesondere Flachkabel versehenen Verbinders sowie ein Werkzeug zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders beschrieben, der ein dielektrisches Verbindergehäuse, welches zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt hält, sowie einen mit dem zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt verbundenen Leiter des Kabels, der von isolierendem Material umgeben ist, umfaßt. Dabei weist das Kabel eine erste, von dem isolierenden Material freie oder freilegbare Stelle auf. Die erste freie oder freilegbare Stelle des Leiters ist außerdem mit einem weiteren Leiter eines weiteren Kabels elektrisch leitend verbindbar. Erfindungsgemäß wird das Kabel durchtrennt und an dem am Verbinder verbleibenden Kabel wird wenigstens eine Stelle von dem isolierenden Material unter Bildung eines Abschnitts für eine elektrische Verbindung des Leiters mit dem weiteren Leiter des weiteren Kabels freigelegt, wobei der Leiter an dem Abschnitt mit dem weiteren Leiter des weiteren Kabels insbesondere unter Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeugs elektrisch leitend und die isolierenden Materialien der zu verbindenden Kabel mechanisch zugfest verbunden werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder und ein Verfahren sowie ein Werkzeug gemäß der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 17 und 34 angegebenen Gattungen.
Die zunehmende Vielzahl elektrisch bzw. elektronisch gesteuerter Geräte erfordert einen Einsatz von Kabeln, die eine Vielzahl von Leitern beinhalten. Dabei ist es wesentlich, daß die Leiter dennoch gut gegeneinander isoliert sind, um ein Übersprechen zu vermeiden. Beim Einsatz derartiger Kabel in Automobilen stellt sich als weiteres Problem eine präzise, gegen mechanische Schwingungen und Vibrationen stabile Verbindung der Kabel mit Verbindern zu erreichen. Derartige Verbinder sind in einer Vielzahl bekannt, dabei sind die Verbinder etwa zur Aufnahme von Flachkabeln, die mehrere Leiterstreifen beinhalten, ausgelegt. Die Verbinder enthalten häufig zwei Arten von Verbindungen, wobei die eine der elektrischen Verbindung des Kontaktes des Verbinders mit einem Leiter des Kabels dient und die zweite Verbindung eine mechanische Verbindung ist. Diese mechanische Verbindung dient im wesentlichen der Zugsicherung und führt dazu, daß selbst kleinste Bewegungen des Kontaktes gegen den Leiter vermieden werden bzw. ganz ausgeschlossen werden können. Derartige mechanische Verbindungen können etwa durch ein Verkleben des aus einem isolierenden Material bestehenden Mantels des Kabels mit dem dielektrischen Gehäuse des Verbinders erreicht werden. Auch ist es bekannt, den Mantel eines Kabels mit einem Verbindergehäuse zu verschweißen. Zusätzlich gibt es auch Stanzverbindungen, bei denen ein nicht von einem Leiter durchsetzter Teil des Kabels mit dem Gehäuse des Verbinders verbunden wird. Dabei wird zum Beispiel ein Niet durch das Kabel in das Verbindergehäuse geschlagen. All die genannten Arten der Verbindung von Verbindern, insbesondere von Verbindergehäusen und Kabeln erfordern aufgrund der zu erreichenden Präzision der elektrisch leitenden Verbindung des Leiters mit dem Kontakt ein ebenfalls hohes Maß an Genauigkeit bei der Fertigung des Verbinders sowie bei der Erzeugung des Kabelendes, das mit dem Verbinder verbunden werden soll. Die Herstellung des Verbinders und das Erzeugen des zum Anschließen zu benutzenden Kabelendes wird unter hohen Qualitätsstandards mit weitestgehend automatisiert betriebenen Maschinen durchgeführt. Hierdurch läßt sich eine hohe Qualität der Verbindung von Stecker und Kabel erreichen. Die Verbinder werden häufig in weitverzweigten Kabelverbindungen eingesetzt, wo sie sowohl in zentralen Kabelsträngen als auch in verzweigten Seitenarmen benutzt werden. Die Verbinder sind dabei vorzugsweise als Steckverbinder ausgelegt, so daß die entsprechenden Kabelzweige einfach miteinander verbunden werden bzw. von einem Hauptstrang abgezweigt werden können.
Verbinder werden in der Automobilindustrie zum Beispiel eingesetzt, um die Bestandteile der elektronisch gesteuerten Zündanlage miteinander zu verbinden oder auch die Sicherheitselemente wie Airbag's elektrisch anzusteuern. Desweiteren finden sie Verwendung in der gesamten elektrischen Anlage und dabei insbesondere in dem von der Batterie des Automobils und der Lichtmaschine des Automobils gesteuerten Lichtanlage. Alle an der Lenksäule angeordneten Elemente sind im wesentlichen elektrisch mit den von ihnen angesteuerten Teilen verbunden. Die Anordnungsdichte in der Lenksäule, in der sich in der Regel ein zahlreiche Kabel umfassender Kabelstrang befindet, macht es schwierig, eine notwendig werdende Reparatur durchzuführen. Um nicht gleich den ganzen Kabelbaum ersetzen zu müssen, was sehr kostspielig ist, werden bei Ausfall eines Kabels oder bei Beschädigung eines Verbinders die Kabel aufgeschnitten und vor Ort die fehlerhafte Stelle entweder durch Bypass-Leitungen ersetzt oder ein neuer Steckverbinder angebracht. Hierbei besteht das Problem, daß diese Reparaturarbeiten insbesondere an schlecht zugängigen Stellen im wesentlichen nur manuell ausgeführt werden können.
Aus der Offenlegungsschrift DE 197 47 116 A1 ist eine Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Flachkabels mit Anschlüssen bekannt. Bei der Verbindungsanordnung werden die Leiter des Flachkabels von einer Unterschicht des Flachkabels gehalten und die Leiter mit Anschlüssen eines externen Bauteils verbunden. Dabei werden in der Regel mehrere Leiter mit mehreren Anschlüssen des externen Bauteils verbunden. Dabei können miniaturisierte Leiter und Anschlüsse miteinander verbunden werden. In der Verbindungsanordnung wird eine Vorpositioniergenauigkeit durch gegenseitiges Verrasten von Ausschnitten, die an dem Flachkabel angebracht sind, und Vorsprüngen an dem externen Bauteil erreicht. Die relativen Positionen der Leiter des Flachkabels und die Anschlüsse des externen Bauteils sind somit exakt vorgegeben. Die elektrisch leitende Verbindung von den Leitern des Flachkabels und den Anschlüssen des externen Bauteils kann somit durch Ultraschallschweißen erreicht werden. Die Verbindungsanordnung ermöglicht somit das Ersetzen eines defekten Flachkabels oder eines nicht mehr funktionstüchtigen Bauteils ohne ein manuelles Verbinden, wie etwa einen manuellen Lötprozeß. Auch bei dieser Verbindungsanordnung besteht die Schwierigkeit darin, daß sie nur an den Stellen zum Verbinden von Flachkabeln und einem defekten und somit zu ersetzenden Verbinders bzw. Bauteils eingesetzt werden kann, die für das dazu notwendige Schweißgerät zugängig sind. An unzugänglichen Positionen in dem Motorraum eines Automobils etwa ergibt der Einsatz einer derartigen Verbindungsanordnung somit keinerlei Vorteile.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Verbinder und das Verfahren der eingangs bezeichneten Gattungen so zu gestalten, daß die aufwendige Verbindung von Kabel und Verbinder beim Ersetzen eines der beiden Teile nicht vor Ort an der Einheit, in der die beiden Teile elektrisch miteinander eingesetzt werden, ausgeführt werden muß.
Die Aufgabe wird ausgehend von den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 17 und 34 angegebenen Merkmale mit den kennzeichnenden Merkmalen dieser Ansprüche gelöst.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Verbinder oder ein Flachkabel in einer elektrischen Einheit so miteinander verbunden werden können, daß die Verbindung dem Standard bei der fabrikmäßigen erstmaligen Verbindung beider Teile entspricht. Als weiterer Vorteil der Erfindung ist es anzusehen, daß das Ersetzen eines Verbinders und/oder eines Kabels in einer elektrischen Einheit schnell und einfach und somit kostengünstig erfolgen kann. Ein besonderer weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Ersetzen eines der beiden Teile auch an nur unzureichend gut erreichbaren Plätzen möglich ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Verbinder mit Kabel umfaßt ein dielektrisches Verbindergehäuse, welches zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt hält, sowie einen mit dem zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt verbundenen Leiter des Kabels, der von isolierendem Material umgeben ist. Dabei weist das Kabel eine erste, von dem isolierenden Material freie oder freilegbare Stelle auf. Die erste freie oder freilegbare Stelle des Leiters ist außerdem mit einem weiteren Leiter eines weiteren Kabels elektrisch leitend verbindbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders, hält der Verbinder zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt in einem Verbindergehäuse. Dabei ist der Anschlußkontakt mit einem Leiter eines Kabels elektrisch leitend verbunden. Zudem ist der Leiter zumindest teilweise von einem isolierenden Material umgeben. Erfindungsgemäß wird das Kabel durchtrennt und an dem am Verbinder verbleibenden Kabel wird wenigstens eine Stelle von dem isolierenden Material unter Bildung eines Abschnitts für eine elektrische Verbindung des Leiters mit einem weiteren Leiter eines weiteren Kabels freigelegt, wobei der Leiter an dem Abschnitt mit dem weiteren Leiter des weiteren Kabels verbunden wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Kabel wenigstens eine zweite Stelle auf, bei welcher der Leiter von dem isolierenden Material frei oder freilegbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine zweite Stelle zwischen der freien oder freilegbaren Stelle und dem Verbindergehäuse angebracht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und zweite freie oder freilegbare Stelle bzgl. der Längsachse des Kabels an unterschiedlichen Positionen angebracht. Durch das Vorsehen einer ersten und einer zweiten freien oder freilegbaren Stelle des Leiters am Kabel ergibt sich der besondere Vorteil, daß erfindungsgemäß der Verbinder beliebig oft ersetzt bzw. mit einem Kabel verbunden werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zumindest eine der freien oder freilegbaren Stellen mit einem isolierenden Deckstück versehen. Die Erfindung beinhaltet auch einen Verbinder bzw. ein Verfahren zum Ersetzen eines mit einem Kabel versehenen Verbinders, bei welchem das Deckstück das Kabel teilweise umgibt. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, daß das Deckstück als elektrisch isolierender Klebestreifen ausgebildet ist und seitlich überragend auf das isolierende Material aufgeklebt ist.
In einer anderen Ausführungsform ist das isolierende Material an der ersten und zweiten Stelle teilweise entfernbar, so daß das Kabel und das weitere Kabel an der ersten und/oder zweiten Stelle passgenau miteinander verbindbar sind. Dabei kann das Kabel mit dem um 180° um seine Längsachse gedrehten weiteren Kabel verbindbar sein.
Es ist ebenso vorgesehen, daß das Kabel und das weitere Kabel an der ersten und/oder zweiten Stelle mit einem Kleber zusammengeklebt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kleber an einer Innenwand des Kabels und/oder des weiteren Kabels angebracht. Der Kleber kann auch ein Heißkleber sein, der durch Infrarotbestrahlung thermoplastisch verformbar und/oder aushärtbar ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Leiter an der ersten und/oder wenigstens einen zweiten Stelle von dem isolierenden Material freigeätzt. Ebenso kann der weitere Leiter mit dem Leiter durch eine Lötverbindung elektrisch leitend verbunden sein. Auch ist vorgesehen, den weiteren Leiter mit dem Leiter durch eine induktive Lötverbindung elektrisch leitend zu verbinden. Auch ist es denkbar, daß der weitere Leiter mit dem Leiter des Verbinders durch eine laserinduzierte Lötverbindung verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der weitere Leiter mit dem Leiter des Verbinders durch einen elektrisch leitenden Kleber verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kabel und/oder das weitere Kabel jeweils ein Flachkabel. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Flachkabel einen flexiblen Folienleiter. In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform ist der Leiter und/oder der weitere Leiter als flexible gedruckte Leiterplatte ausgebildet.
Erfindungsgemäß sind der Leiter und/oder der weitere Leiter von einer Deckfolie und einer Basisfolie umgeben. Dabei können die Deck- und/oder die Basisfolie ebenso Polyesterfolien wie auch Polyimidfolien sein.
Die Erfindung umfaßt auch ein Werkzeug, das zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders und zur Erzeugung einer elektrisch leitenden Verbindung der freien oder freilegbaren Stelle des Leiters des am Verbinder vorgesehenen Kabels mit einem Leiter eines weiteren Kabels verwendet werden kann und dabei Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden der ersten freigelegten oder freilegbaren Stelle des Leiters mit einem weiteren Leiter eines weiteren Kabels aufweist. Dabei können die Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden als Löteinrichtung ausgebildet sind. Als Löteinrichtung ist eine induktive oder laserinduzierte Löteinrichtung denkbar.
Erfindungsgemäß sind in dem Werkzeug Mittel vorgesehen, die eine gegenseitige Verbindung von isolierendem Material des am Verbinder befindlichen Kabels mit isolierendem Material des weiteren Kabels ermöglichen. Dabei kann eine Wärmequelle verwendet werden, die auch zum Erzeugen der elektrischen Verbindung benutzt wird. Es kann aber auch eine zusätzliche eigens zum Herstellen der zugfesten mechanischen Verbindung verwendbare Wärmequelle etwa in Form einer Infrarotlampe vorgesehen sein.
Ebenso kann die elektrische Verbindung mit Hilfe einer Schweißvorrichtung ausgeführt werden. Dabei kann diese als Widerstands- oder Laser- oder Ultraschallschweißvorrichtung ausgeführt sein. Auch denkbar ist eine Bonding-Vorrichtung zum Erzeugen der elektrisch leitenden Verbindung. Ebenso erfaßt die Erfindung eine Krimpvorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs umfaßt erfindungsgemäß auch ein Mittel zum Freilegen einer ersten Stelle des Kabels von dem isolierenden Material. Besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße Werkzeug dadurch, daß es eine Verbindung ermöglicht, die einem der Erstverbindung entsprechenden Standard entspricht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbinders;
Fig. 2
die Vorderansicht des Verbinders nach Fig. 1;
Fig. 3
die Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Verbinder nach Fig. 1;
Fig. 4
einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 5
eine perspektivische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Verbinders;
Fig. 6
den mit A gekennzeichneten Ausschnitt der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 7
den mit B gekennzeichneten Ausschnitt der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 8
ein zur Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Verbinder vorbereitetes Kabel;
Fig. 9
einen in einer elektrischen Einheit befindlichen zu ersetzenden Verbinder; und
Fig. 10
den in Fig. 9 mit C gekennzeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung.
Fig. 11
einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Verbindung eines Verbinders mit einem Kabel;
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verbinder 1 mit einem vorzugsweise als Flachkabel ausgebildeten Kabel 2. Ein Verbindergehäuse 3 ist aus einem dielektrischen Material hergestellt und weist nach Fig. 2 einen rechteckigen Querschnitt auf. Am Boden 4 sind Längswände 5 und 6 rechtwinklig angeordnet und stoßen ebenfalls rechtwinklig auf eine Decke 7 des Verbindergehäuses 3. An einer Stirnseite 8 treten Durchgänge 9 jeweils mit eckigen Öffnungen 10 aus. Die Durchgänge 9 durchsetzen eine der Stirnseite 8 gegenüberliegende Stirnseite 11 des Verbindergehäuses 3 mit quadratischen Öffnungen 12, die von einer Einfassung 13 umgeben sind. Die Öffnungen 10 sind nach Fig. 2 um einen rechteckigen Abschnitt 14 größer als die Öffnungen 12 und deren Einfassungen 13. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Decke 7 des Verbindergehäuses 3 an mit 15 und 16 angezeigten, sich über die ganze Breite des Verbindergehäuses 3 erstreckenden Abschnitten unterbrochen und in drei brückenartige Abschnitte 7a bis 7c unterteilt.
Nach Fig. 1 und 2 führt das Flachkabel 2 drei Leiterstreifen 2a, 2b und 2c, wobei in den Figuren der Übersichtlichkeit halber lediglich der Leiterstreifen 2a mit einem Kontakt 17 des Verbinders 1 verbunden ist. Die elektrisch leitende Verbindung ist in dieser bevorzugten Ausführungsform als bei Bezugszeichen 18 der Fig. 4 angebrachte Lötverbindung ausgebildet, wobei nach Fig. 4 der Leiterstreifen 2a und der Kontakt 17 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Das Flachkabel 2 enthält in der Regel mehrere Leiterstreifen 2a bis 2c. Ebenso enthält der Verbinder in der Regel mehrere Kontakte 17, deren elektrisch leitende Verbindung mit den entsprechenden Leiterstreifen der gezeigten Verbindung von Leiterstreifen 2a und Kontakt 17 entspricht.
In einem bevorzugten Verbinder weist das Flachkabel 2 wenigstens einen flexiblen Folienleiter 2a bis 2c auf, der nach Fig. 6, 7 von einer Deckfolie 19 und einer Basisfolie 20 elektrisch isoliert umgeben ist. Dabei sind die Basisfolie 20 und die Deckfolie 19 vorzugsweise so miteinander verklebt, daß sie gegen Staub und Feuchtigkeit undurchlässig sind und den flexiblen Folienleiter 2a bis 2c von der Umgebung isolieren.
Dabei ist jeweils an einer Seite der Folien 19, 20 ein Kleber aufgebracht, und die Folien 19, 20 sind mit ihren mit Kleber versehenen Seiten auf bzw. unter die Leiterstreifen 2a-2c gebracht und an den leiterstreifenfreien Abschnitten 21, 22 - siehe Fig. 3 - gegenseitig verklebt.
Die Deck- und die Basisfolie 19, 20 sind vorzugsweise aus gleichem Material und gleicher Dicke bestehende Folien, die in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für sichtbares und/oder infrarotes Licht durchlässig sind, und etwa aus Polyester oder Polyimid bestehen bzw. enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Flachkabel 2 als mit einer Basisfolie 20 und einer Deckfolie 19 abgedeckte flexible, gedruckte Leiterplatte ausgebildet sein.
Gemäß Fig. 4 läuft die Öffnung 12 mit einem an sie angesetzten, im wesentlichen pyramidalen Aufnahmekragen 23 an der Stirnseite 11 des Verbindergehäuses 3 aus. Die Einfassung 13, die Öffnung 12 und der Aufnahmekragen 23 sind zweckmäßig aus einem dielektrischen Material. Die vorzugsweise obeliskartige Einfassung 13 stößt nach Fig. 4 mit ihrer größeren Grundfläche 13a an eine Stirnfläche 17a des Kontaktes 17 an. Der nach Fig. 1, 2 über die Öffnung 10 in den Durchgang 9 eingesetzte Kontakt 17 ist mit einem federnden Haltearm 24 an einer parallel zur Stirnseite 11 verlaufenden Wandung 25 des brückenartigen Deckenabschnitts 7b gegen eine Bewegung in Richtung des Pfeiles v gesichert. Erfindungsgemäß besteht der Kontakt aus einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit, vorzugsweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. Der Haltearm 24 besteht aus einem Material hoher Festigkeit, etwa aus einem Metall oder einer metallischen Legierung vorzugsweise aus Edelstahl.
Die Öffnungen 10 sind an der Stirnseite 8 zwischen dem brückenartigen Deckenabschnitt 7c und dem Boden 4 angeordnet. Die in der Mitte der Stirnseite 8 angeordnete Öffnung 11 wird seitlich von den Stützwänden 26 begrenzt. Die von der Mitte der Stirnseite 8 aus den Längswänden 5, 6 zugewandten Öffnungen 10 werden seitlich von der jeweiligen Längswand 5, 6 und einer der Stützwände 26 begrenzt. Die Stützwände 26 sind vom Boden 4 des Verbindergehäuses 3 durch einen parallel zum Boden 4 verlaufenden Öffnungsschlitz 27 (Fig. 4) beabstandet, in den das Flachkabel 2 eingeschoben ist.
Erfindungsgemäß sind die Leiterstreifen 2a, 2b und 2c in dem Verbindergehäuse 3 von Kontaktierungsbügeln, von denen in den Figuren jeweils nur der zur Kontaktierung des Leiterstreifens 2a dienende Kontaktierungsbügel 29 gezeigt ist, kontaktiert. Der Kontaktierungsbügel 29, der aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise Kupfer besteht, weist an seinem der Stirnseite 11 des Verbindergehäuses 3 abgewandten Ende eine angewinkelte Lasche 30 auf.
Nach Fig. 4 ist das Flachkabel 2 so in den Öffnungsschlitz 27 eingeschoben, daß es zwischen Boden 4 und Kontaktierungsbügel 29 liegt. Von dem in den Öffnungsschlitz 27 eingeschobenen Teil des Flachkabels 2 ist die Deckfolie 19 abgenommen worden. Eine in Fig. 4 bei 31 dargestellte, der Zugentlastung des Flachkabels 2 dienende mechanische Befestigung des Flachkabels 2 mit dem Verbindergehäuse 3 ist in einer Ausführungsform des Verbinders als Klebeverbindung ausgeführt. Vorzugsweise ist die mechanische Verbindung durch eine Klebstoffschicht 31, die zwischen einer der Decke 7 zugewandten Fläche 32a eines Auflageabschnitts 32 und der Basisfolie 20 des Flachkabels 2 angebracht ist, gegeben. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Klebstoffschicht 31 aus einem durch Bestrahlung mit UV-Licht aushärtbarem Kleber gegeben. Die Klebstoffschicht 31 ist zwischen der Basisfolie 20 und dem Auflageabschnitt 32 jeweils senkrecht zur Längsachse des Flachkabels 2 zwischen den Leiterstreifen 2a bis 2c des Flachkabels 2 angebracht. Die Klebstoffschicht kann aber auch vorzugsweise über die ganze Breite eines Aufnahmeabschnitts 39 nach Fig. 5 aufgetragen werden.
Die Klebstoffschicht 31 kann vorzugsweise auf den Auflageabschnitt 32 und/oder auch an einer Unterseite 20a eines Abschnitts der Basisfolie 20 angebracht sein, der bei eingeschobenem Flachkabel 2 der in Fig. 4 gezeigten Position entspricht.
Gemäß Fig. 4 ist das Flachkabel 2 in den Öffnungsschlitz 27 zwischen dem Kontaktierungsbügel 29 eingeschoben, wobei am der Stirnseite 11 zugewandten Ende des Flachkabels 2 die Deckfolie 19 abgetragen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Deckfolie 19 auch durch Einsatz eines Lasers, vorzugsweise eines CO2-Lasers abgelöst werden.
Der frei liegende oder freigelegte Leiterstreifen 2a ist an einem bei 18 gezeigten elektrischen Verbindungsabschnitt elektrisch leitend, vorzugsweise über eine Lötverbindung, mit dem Kontaktierungsbügel 29 verbunden. Dabei wird das Lot vorzugsweise auf dem Leiterstreifen 2a aufgebracht und der Kontaktierungsbügel 29 mit seiner Längswand 29a auf das Lötmittel gedrückt.
Die Lötverbindung wird vorzugsweise durch induktives Löten vorgenommen. Dazu wird das Verbindergehäuse 3 mit darin befindlichem Flachkabel 2 und Kontakt 17 so in eine Induktionsspule gehalten, daß das Lot verflüssigt wird. Die Verflüssigung des Lotes und somit die elektrische Verbindung kann erfindungsgemäß auch durch Einstrahlung von sichtbarem Licht, vorzugsweise von Laserlicht erzeugt werden, sofern das Verbindergehäuse 3 z.B. an seinem brückenartigen Deckenabschnitt 7c dafür transparent ist, oder über den Leiterstreifen 2a bis 2c Fenster oder Öffnungen 34a-34c entsprechend Fig. 5 vorhanden sind, die einen Zugriff auf das Flachkabel 2 erlauben. Desweiteren wird in einer solchen Ausführungsform eine ebenfalls optisch transparente Deckfolie 19 verwendet. Dabei kann im Rahmen der Erfindung das Licht auf das Lot auch fokussiert eingestrahlt werden.
Erfindungsgemäß kann bei einem Verbindergehäuse 3 nach Fig. 1 das Flachkabel 2 auch außerhalb des Verbindergehäuses 3 mit dem Kontaktierungsbügel 29 des Kontaktes 17 durch laserinduziertes Löten verbunden werden und danach in das Verbindergehäuse eingesetzt werden.
Im Falle von einem fensterartig unterbrochenen Deckenabschnitt 7c (Fig. 5) kann die Lötverbindung auch durch Aufsetzen eines herkömmlichen Lötkolbens auf eine dem bei 18 in Fig. 4 dargestellten Lot abgewandte Seite 29b des Kontaktierungsbügels 29 erzeugt werden. Beim Erstarren des Lotes werden dann der Leiterstreifen 2a und der Kontaktierungsbügel 29 elektrisch leitend und mit einer gewissen mechanischen Festigkeit miteinander verbunden. Die dabei gewählte Temperatur einer Lötspitze wird dabei erfindungsgemäß der Art des verwandten Lotes angepaßt. Bei Verwendung eines herkömmlichen Lötzinns wird die Temperatur etwa im Temperaturbereich von 150°C bis 250°C liegen. Die Lötverbindung kann vorzugsweise auch durch Bügellöten hergestellt werden. Erfindungsgemäß können dabei das Flachkabel 2 und der Verbinder 1 gemeinsam in das Verbindergehäuse 3 eingesetzt werden. Dabei wird das Flachkabel 2 durch den Öffnungsschlitz 27 und der Kontakt 17 durch die Öffnung 10 in das Verbindergehäuse 3 in einer durch den Pfeil w nach Fig. 3 angegebenen Richtung eingeführt.
Bei einem Verbinder nach Fig. 5 ist der brückenartige Deckenabschnitt 7c durch die Öffnungen 34a -34c in zwei Teilabschnitte 35 und 36 unterbrochen, die an der Längswand 5 durch einen Steg 37 verbunden sind. Rechtwinkelig zu den Längswänden 5, 6 wird die Öffnung 34a von dem Steg 37 und der Stützwand 26 begrenzt. Die Öffnung 34b wird rechtwinkelig zu den Längswänden 5 und 6 von den Stützwänden 26 und die Öffnung 34c von der Längswand 6 des Verbindergehäuses 3 und der Stützwand 26 begrenzt.
Die Öffnungen 34a-34c erlauben einen Zugriff in Richtung von der Decke 7 des Verbindergehäuses 3 auf den Boden 4 des Verbindergehäuses 3 auf ein auf einem Aufnahmeabschnitt 39 eingeführtes Flachkabel 2, das in den Figuren nur mit seinem Anschlußbereich dargestellt ist.
Die elektrisch leitende Verbindung ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Krimpverbindung ausgebildet, bei welcher der Leiterstreifen 2a und der Kontakt 17 durch vorzugsweise drei Krimphülsen 40a-40c elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Krimphülsen 40a-40c sind dabei z.B. mit Hilfe einer Krimpzange mit ihren als Schneidkanten ausgebildeten Hülsenansätzen 41, 42 die Deckfolie 19 durchstoßend mit dem Leiterstreifen 2a verbunden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die beiden bei 18, 30 angedeuteten Verbindungen entlang der Längsachse des Flachkabels 2 an einer übereinstimmenden Position vorgesehen. Jedoch sind die elektrische Verbindung 18 und die der Zugentlastung dienende mechanische Verbindung 30 entlang einer Querseite des Flachkabels 2 gegeneinander versetzt angeordnet, wobei die elektrische Verbindung 18 jeweils an Positionen, die den Leiterstreifen 2a-c entsprechen, und die mechanische Verbindung 30 an den nicht von Leiterstreifen 2a-c durchsetzten Bereichen des Flachkabels 2 angebracht sind.
Erfindungsgemäß können die bei 18 dargestellte elektrische Verbindung und die mit 31 gekennzeichnete mechanische Verbindung aber auch an unterschiedlichen Positionen entlang der Längsachse des Flachkabels 2 angebracht sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der brückenartige Deckenabschnitt 7c mit Fenstern oder Öffnungen, entsprechend der in Fig. 5 bei 34a bis 34 c gezeigten, unterbrochen, die genau über den nicht mit Leiterstreifen 2a-2c durchsetzten Abschnitten 21, 22 des Flachkabels 2 angeordnet sind. Hier wird bei der mechanischen Verbindung ein Klebemittel 31 durch Einstrahlung von gebündelten Elektronen chemisch vernetzt und eine Verbindung des Verbindergehäuses 3 und der Basisfolie 20 auf atomarer Verbindungsebene erzeugt. Erfindungsgemäß wird dabei ein Endwert der Zugfestigkeit der Verbindung des Verbindergehäuses 3 und des Flachkabels 2 durch die Intensität und die Dauer der Strahlung erzeugt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die der Zugentlastung dienende mechanische Verbindung von Flachkabel 2 und Verbindergehäuse 3 über einen über Lichteinstrahlung aushärtbaren Kleber gegeben. Der Verbinder 1 weist dabei im Bereich des brückenartigen Deckenabschnitts 7c die in Fig. 5 gezeigten Öffnungen 34a,b,c auf. Dabei wird ein Kleber, vorzugsweise ein polymerisiertes Material auf den Auflageabschnitt 32 des Verbindergehäuses 3 aufgetragen. Das Flachkabel 2 ist mit der nach außen zeigenden Seite 20a der Basisfolie 20 leicht auf den Kleber gedrückt, um eine schwache Fixierung des Flachkabels 2 mit dem Verbindergehäuse 3 zu erreichen. Bei dem in der Regel im großtechnischen Maßstab an einer automatisierten Maschine stattfindenden Herstellungsprozeß des erfindungsgemäßen Verbinders wird zusätzlich Licht, vorzugsweise UV-Licht auf das Flachkabel 2 eingestrahlt. Das UV-Licht wird dabei aus einem breitbandigen Strahler gefiltert und fokussiert auf die Klebestelle gelenkt. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch enthalten, die im Spektrum eines Gasionenlasers, z.B. eines Ar+-Lasers enthaltenen UV-Linien zu verwenden. Desgleichen besteht auch die Möglichkeit, einen im UV-Bereich des Spektrums strahlenden EXCIMER-Laser zu verwenden. Die Laserstrahlung kann erfindungsgemäß entweder fokussiert oder unfokussiert zur Erzeugung der mechanischen Verbindung 31 eingestrahlt werden. Erfindungsgemäß ist die mechanische Verbindung 31 über die Breite des Flachkabels 2 an den nicht von den Leiterstreifen 2a-2c durchsetzten Abschnitten 21, 22 auf der Basisfolie 20 angeordnet. Erfindungsgemäß sind die bei dem Flachkabel 2 verwendete Basis- und/oder Deckfolie 20,19 für sichtbares und ultraviolettes Licht transparent.
An einem dem freien Ende des Flachkabels 2 zugeordneten Teilabschnitt 43 ist nach Fig. 1 und Fig. 7 die Deckfolie 19 abgetragen. Entsprechende Teilabschnitte der Leiterstreifen 2a bis 2c liegen erfindungsgemäß zumindest einseitig frei und sind nur noch an ihrer Unterseite von der Basisfolie 20 umgeben. Zwischen dem Teilabschnitt 43 und dem Verbindergehäuse 3 ist das Flachkabel 2 an einem weiteren Teilabschnitt 44 mit einem Deckstück 45 versehen. Das Deckstück 45 besteht vorzugsweise aus einem isolierenden Material und ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Klebestreifen ausgebildet. Nach Fig. 6 ist die Deckfolie 19 in dem Teilabschnitt 44 abgetragen. Die Leiterstreifen 2a bis 2c liegen in dem Teilabschnitt 44 einseitig frei und sind nur noch von der Basisfolie 20 auf der anderen Seite isolierend umgeben. Der Klebestreifen 45 überragt den von der Deckschicht freigelegten Teilabschnitt 44 des Flachkabels 2 beidseitig entlang der Längsachse des Flachkabels 2. Der Klebestreifen 45 ist an den den Teilabschnitt 44 überragenden Stellen mit seiner mit einem Klebemittel versehenen Unterseite 45a gegen eine Oberseite 19b der Deckfolie 19 geklebt. Das Klebemittel ist vorzugsweise das gleiche Klebemittel, das auch in dem Flachkabel 2 an Seiten 19a und 20b der Deck- bzw. Basisfolie 19, 20, die den Leiterstreifen 2a bis 2c zugewandt sind, aufgetragen ist. Das Klebemittel ist vorzugsweise ein auf handelsüblichen Polyimid- oder Polyesterfolien einseitig aufgetragener Klebstoff. Das Abtragen der Deckfolie 19 an den Teilabschnitten 44 und 43 kann nach den oben beschriebenen Methoden geschehen. Bei der Herstellung des Flachkabels kann aber die Deckfolie 19 in den Teilabschnitten 43, 44 bereits weggelassen werden.
Die Verbindung des erfindungsgemäßen Verbinders und dessen Kabel mit einem weiteren Kabel bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders wird im wesentlichen wie folgt vorgenommen und an Hand der folgenden Figuren beschrieben.
Am Teilabschnitt 43 des Flachkabels 2 wird bzw. ist die Deckfolie 19 entfernt. Die Leiterstreifen 2a bis 2c werden dabei vorzugsweise durch Abtragen der Deckfolie 19 mit einem Schneidwerkzeug freigelegt, die Deckfolie 19 kann aber auch mit Hilfe eines Lasers, vorzugsweise eines CO2-Lasers abgetragen werden.
Nachdem das an dem erfindungsgemäßen Verbinder befindliche Flachkabel 2 an seinem Teilabschnitt 43 von der Deckfolie 19 befreit worden ist, kann es mit einem gleichartigen Flachkabel verbunden werden. Ein solches Flachkabel 46 ist in Fig. 8 gezeigt. Das Flachkabel 46 weist ebenfalls vorzugsweise drei Leiterstreifen 46a bis 46c auf. Bei dem in Fig. 8 abschnittsweise gezeigten Flachkabel 46 sind die Leiterstreifen 46a bis 46c in einem Teilabschnitt 47 ebenfalls durch Entfernung einer Deckfolie 48 freigelegt und lediglich einseitig von einer Basisfolie 49 elektrisch isolierend umgeben. Eine den Leiterstreifen 46a bis 46c zugewandte Seite 49b der Basisfolie 49 ist in Abschnitten 50 und 51, die zwischen den Leiterstreifen liegen, mit einem Klebemittel versehen.
Das Flachkabel 46 wird nun so mit dem Flachkabel 2 verbunden, daß die Seite 49b der Basisfolie 49 auf der im Teilabschnitt 43 freiliegenden Seite 20b der Basisfolie 20 des Flachkabels 2 aufliegt. Dabei befindet sich der Teilabschnitt 43 des Flachkabels 2 im wesentlichen deckungsgleich so unter dem Teilabschnitt 47 des Flachkabels 46, daß die Leiterstreifen 2a-c des Flachkabels 2 und die Leiterstreifen 46a-c des Flachkabels 46 aufeinanderliegen. Durch einen beidseitig von Außenseiten der Flachkabel ausgeübten Druck werden die beiden Basisfolien 20 und 49 miteinander in mechanisch stabiler Verbindung verklebt. Die Haft- bzw. Klebewirkung wird durch den in den jeweils freigelegten, zwischen den Leiterstreifen befindlichen Klebstoff aufgebracht. Zusätzlich kann die Verbindung durch eine zu einer Erweichung des Klebstoffs und damit besseren Verteilung des Klebstoffs führende Erwärmung verbessert werden. Soll der Verbinder 1 mit seinem Flachkabel 2 von dem weiteren Flachkabel 46 abgetrennt werden, so wird der Klebestreifen 45 vom Flachkabel 2 abgezogen und das Flachkabel 2 quer zur Längsrichtung im Teilabschnitt 44 entlang der Linie 52 nach Fig. 1 durchschnitten. Die Lage des Schnittes 52 wird so gewählt, daß ein durch den Schnitt entstehender, dem Teilabschnitt 43 zugewandter weiterer von der Deckschicht freigelegter Teilabschnitt 53 am Flachkabel 2 als neue Verbindungsstelle benutzt werden kann. Dabei kommt dem Teilabschnitt 53 die bei der Verbindung von Verbinder 1 und Flachkabel 2 mit dem Flachkabel 46 zukommende Funktion der Teilabschnitte 43 und/oder 47 zu. An dem Teilabschnitt 53 kann nun wie oben beschrieben ein weiterer mit einem Kabel versehener erfindungsgemäßer Verbinder elektrisch leitend verbunden werden. Die elektrisch leitende Verbindung der Leiterstreifen 2a-c, 46a-c wird dabei erfindungsgemäß durch eine Lötverbindung, vorzugsweise eine laserinduzierte oder eine induktiv erzeugte Lötverbindung hergestellt. Die elektrisch leitende Verbindung kann aber auch durch Schweißen erzeugt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ersetzen eines mit einem Kabel versehenen Verbinders wird das Kabel so abgetrennt, daß der Anschluß eines Ersatzverbinders mit Kabel möglich ist. Dabei kann eine Abtrennstelle schon an dem Kabel vorhanden sein. Eine solche Abtrennstelle kann aber auch während des Verfahrens angebracht werden. In Fig. 9 ist schematisch eine elektrische Einheit mit einem Zentralelement 54 und daran angeschlossenen weiteren elektrischen Verbindern oder Schaltelementen 54a bis 54c dargestellt. Das Zentralelement 54 ist über ein Kabel 55, das vorzugsweise als Flachkabel ausgebildet ist, mit einem Verbinder 56 verbunden. Vorzugsweise ist an dem Flachkabel 55 ein Abschnitt 57 vorgesehen, an dem eine Deckfolie 58 des Flachkabels 55 entfernt ist und beidseitig die entfernte Stelle überlappend mit einem vorzugsweise als Klebestreifen ausgebildeten Deckstück 59 überdeckt ist. Bei einer Fehlfunktion des Verbinders 56 kann dieser dann wie folgt ersetzt werden.
Zuerst wird der Klebestreifen 59 vom Flachkabel 55 abgezogen und das Flachkabel entlang der Linie X-X der Fig. 10 durchtrennt. Dabei entspricht der an dem mit dem Zentralelement 54 verbundenen Flachkabel 55 verbleibende, von der Deckfolie 58 befreite Abschnitt 57a dem Teilabschnitt 43 nach Fig. 1. An dem Abschnitt 57a kann dann ein Verbinder mit Kabel, wie in Fig. 1 gezeigt, so angeschlossen werden, daß die Seite 20b der Basisfolie auf Leiterstreifen 55a bis 55c des Flachkabels 55 und eine Seite 60b der Basisfolie 60 gedrückt wird. Die Verbindung von Flachkabel 55 und Verbinder 1 kann mit einem an den Seiten 20b und 60b vorgesehenen Klebemittel ausgeführt werden. Es kann aber auch zusätzlich ein Klebemittel auf die Abschnitte der Basisfolienseite 58b zwischen den Leiterstreifen 55a bis 55c aufgebracht werden. Beim Ansetzen des Verbinders 1 kann durch Druck auf die Folie 20 des Verbinders 1 aber auch Klebemittel übertragen und eine Verbindung hergestellt werden.
Die Verbindung des Kabels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem weiteren Kabel kann mit dem in Fig. 11 gezeigten erfindungsgemäßen Werkzeug 61 ausgeführt werden. Dabei wird erfindungsgemäß die mechanische Verbindung der Kabel und die elektrische Verbindung vom Leiter des Kabels mit einem weiteren Leiter des weiteren Kabels, wie an Hand der vorgenannten Figuren erläutert, vorgenommen. Zum Verbinden eines Ersatzverbinders 62 mit einem Kabel 63 befindet sich das an dem Verbinder angebrachte Kabel 64 mit seinem von der Deckfolie freigelegten Teilabschnitt - vgl. 43 in Fig. 1 - in einem Schlitz 65, der von einem Oberteil 66 und einem Unterteil 67 des Werkzeugs 61 begrenzt wird. Das zur Verbindung mit dem Ersatzverbinder 62 vorgesehene Kabel 63 befindet sich nach Fig. 12 ebenfalls in dem Schlitz 65. Die Kabel 63, 64 können in den Schlitz 65 eingeführt werden, indem Ober- oder Unterteil 66, 67 voneinander weggeklappt werden. Dabei werden die Kabel 63, 64 so gelegt, daß ihre deckfolienfreien Teilabschnitte aufeinanderliegen. Die elektrisch leitende Verbindung von Leiter und weiterem Leiter wird erfindungsgemäß über eine in dem Unterteil 67 und/oder dem Oberteil 66 angebrachte Lötvorrichtung erzeugt. Dabei kann in dem Unter- 67 und/oder Oberteil 66 ein Laser angebracht sein, dessen emittierte Strahlung auf die Position freiliegender Leiterstellen gerichtet ist. Unter- und Oberteil 67, 66 des Werkzeugs 61 können aber auch von einer Induktionsspule durchsetzt sein, die zum Verlöten der beiden Leiter benutzt wird. In diesem Fall wird ein Einführen der Kabel durch nur teilweises Aufklappen von Unter- bzw. Oberteil 67, 66 erreicht. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, das Löten durch einen Lötkolben auszuführen.
Die elektrische Verbindung der Leiter kann erfindungsgemäß auch durch Schweißen erzielt werden, wobei eine Widerstands- und/oder Laser- und/oder Ultraschallschweißvorrichtung benutzt werden kann. Dabei sind entsprechende Modifikationen des Werkzeuges 61 in der Erfindung inbegriffen. Die Verbindung der isolierenden Folien von dem Kabel 63 und dem am Ersatzverbinder 62 angebrachten Kabel 64 wird wie oben beschrieben durch eine Erwärmung des an Innenseiten der isolierenden Folien angebrachten Klebers vollzogen. Dabei reicht eine durch die Erwärmung erreichte Erweichung und ein mechanisches Andrücken der Kabel 63,64 gegeneinander aus. Das Andrücken kann durch Andruckflächen vollzogen werden, die in dem Werkzeug vorgesehen sind. Diese können entweder von außen betätigt werden oder liegen nach Einführen der Kabel 63,64 in das Werkzeug 61 bereits an den Kabeln an. Als Wärmequelle können die zum Erzeugen der elektrischen Verbindung eingesetzten Mittel verwendet werden. Es können aber auch weitere lediglich zur Erzeugung der mechanischen Verbindung vorgesehene Mittel etwa in Form eines Lasers und/oder einer Infrarotlampe vorgesehen sein. Darüber hinaus versteht es sich, daß das Werkzeug 61 mit den notwendigen Zuführungen wie etwa einer Stromversorgung und dgl. versehen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die in vielfacher Art und Weise abgewandelt werden können. So kann bei dem nach Fig. 9 und 10 erläuterten Verfahren zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders auch ein anderer als der vorgegebene Abschnitt 57 zum Ansetzen und Verbinden des Verbinders mit Kabel gewählt werden. An einer beliebigen Stelle des Flachkabels 55 kann die Deckfolie 58 etwa mit Hilfe eines Messers abgetrennt werden, wodurch die Leiterstreifen 55a bis 55c freigelegt werden. Es ist dabei lediglich darauf zu achten, daß der Abschnitt, an dem die Deckfolie entfernt worden ist, in der Größe dem freigelegten Abschnitt entspricht, der sich an einem mit einem Ersatzverbinder verbundenen Kabel befindet. Es versteht sich, daß der Leiter und/oder der weitere Leiter auch durch Abnehmen der Basisfolie anstelle der Deckfolie freigelegt sind oder sein können.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die zu verbindenden freigelegten Abschnitte der Kabel auch mit zusätzlich aufgebrachtem Kleber mechanisch miteinander verbunden werden. Ein solcher Kleber kann ein thermisch aushärtender Kleber sein. Denkbar ist aber auch das Aufbringen eines Klebers, der durch Einstrahlung von Licht, etwa aus dem sichtbaren oder dem ultravioletten Spektralbereich, zu einer mechanisch stabilen und zugfesten Verbindung ausgehärtet werden kann. Der Kleber kann dabei auf nur einem und/oder auf beiden der zu verbindenden freigelegten Stellen der jeweiligen Kabel aufgebracht werden.
Im Rahmen der Erfindung können die Basis- und die Deckfolie 20, 19 aus unterschiedlichem Material bestehen. Sie können sowohl gegeneinander verklebt als auch an den Rändern miteinander verschweißt sein. Das erfindungsgemäß an dem Verbinder vorgesehene Flachkabel 2 kann auch aus Leiterstreifen unterschiedlicher Dimensionen aufgebaut sein, die dann je nach ihrer Dimension mit den oben angegebenen elektrischen Verbindungsverfahren mit den jeweilig passend dazu vorgesehenen Kontakten des Verbinders verbunden werden können.
Die Erfindung beinhaltet auch Verbinder 1, die mit einem Flachkabel 2 versehen sind, an denen mehr als zwei von der Deckfolie 19 befreite Kabelabschnitte 43, 44 vorgesehen sind. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu verwendet werden kann, daß ein Verbinder aus einer elektrischen Einheit, z.B. dem Hauptkabelstrang in einem KfZ, gemäß der oben beschriebenen Schritte entfernt und nach einer Reparatur, die beispielsweise in einer Werkstatt durchgeführt wird, unter Benutzung der an dem Kabel vorgesehenen freien oder freilegbaren Stellen 44, 47 wieder mit der elektrischen Einheit verbunden werden kann. Es versteht sich, daß erfindungsgemäß auch ein Kabel, das mit dem am Verbinder vorgesehenen Kabel verbunden ist, gegen ein anderes Kabel ausgetauscht werden kann. Dazu werden erfindungsgemäß die Teilabschnitte 43 zum Trennen des Kabels von dem am Verbinder vorgesehenen Kabel und 44 zum Ansetzen eines Austauschkabels benutzt.
Auch ist es möglich, an einem Kabel oder Flachkabel einer elektrischen Einheit einen erfindungsgemäßen Verbinder unter Benutzung der freien oder freilegbaren Stellen 43, 44 an dem mit ihm verbundenen Flachkabel 2 beliebig oft zu ersetzen bzw. zu verbinden. Dabei wird beim erstmaligen Anschluß des Verbinders mit dem Flachkabel der elektrischen Einheit eine erste freie Stelle an dem am Verbinder 1 vorgesehenen Flachkabel 2, wie in Fig. 1 bei 43 gezeigt, benutzt. Beim Austausch des Verbinders 1 wird der zu ersetzende Verbinder 1 dann entlang der Linie 52 (Fig. 1) vom Flachkabel 2 abgetrennt. Ein Ersatzverbinder 1' mit Flachkabel 2' wird mit einem entsprechenden Teilabschnitt 43' seines Flachkabels 2' dann an dem Teilabschnitt 44 nach Fig. 1 mit dem Flachkabel 2 des ersetzten Verbinders 1 verbunden. Durch das Vorhandensein von zwei freien oder freilegbaren Stellen an den Teilabschnitten 43, 44 (43',44') kann dies jeweils mit einem neuen Ersatzverbinder 1' beliebig oft wiederholt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder und/oder bei einem in dem verbindungsgemäßen Verfahren zum Ersatz bestimmten Verbinder ist die Herstellung und Ausführung der elektrischen und mechanischen Verbindung nicht auf die oben dargestellten Arten der Verbindung beschränkt. Die mechanische Verbindung kann etwa auch durch laserinduziertes Schweißen vorgenommen werden. Dabei wird die Basisfolie eines Flachkabels mit dem Verbindergehäuse mechanisch stabil verbunden. Es ist bei allen Arten der Verbindungserzeugung allerdings zu beachten, daß die mechanische Verbindung eine entsprechende Zugfestigkeit, die einer Zugkraft von wenigstens bis zu 90 N standhält, aufweist. Die elektrische Verbindung von Leiterstreifen und Kontakt kann auch durch Bügellöten oder durch Widerstandsschweißen vorgenommen werden. Diese Verfahren können sowohl innerhalb des Verbindergehäuses 3 stattfinden, wenn die entsprechenden Zugriffsmöglichkeiten vorgesehen sind, sie können aber auch außerhalb des Verbindergehäuses erfolgen.
Erfindungsgemäß kann in dem Werkzeug 61 auch eine Trennvorrichtung vorhanden sein, mit der der zu ersetzende Verbinder 56 von der elektrischen Einheit abgetrennt wird. Auch kann in dem Werkzeug 61 eine Einrichtung zum Abisolieren bzw. Freilegen der Leiter vorhanden sein. Denkbar sind übliche Messer oder Schneidwerkzeuge oder Abisolierzangen.
Schließlich und endlich versteht sich, daß die einzelnen Merkmale der Erfindung auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen verwendet werden können.

Claims (40)

  1. Verbinder mit Kabel umfassend
    ein dielektrisches Verbindergehäuse, welches zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt hält,
    einen mit dem zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt verbundenen Leiter des Kabels, der von isolierendem Material umgeben ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kabel (2) eine erste, von dem isolierenden Material freie oder freilegbare Stelle (43) aufweist und wobei die erste freie oder freilegbare Stelle (43) des Leiters (2a-2c) mit einem weiteren Leiter (46a-46c) eines weiteren Kabels (46) elektrisch leitend verbindbar ist.
  2. Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem das Kabel (2) wenigstens eine zweite Stelle (44) aufweist, bei welcher der Leiter (2a-2c) von dem isolierenden Material (19,20) frei oder freilegbar ist.
  3. Verbinder nach Anspruch 2, bei welchem die wenigstens eine zweite Stelle (44) zwischen der ersten freien oder freilegbaren Stelle (43) und dem Verbindergehäuse (3) angebracht ist.
  4. Verbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem zumindest eine der freien oder freilegbaren Stellen (44) mit einem isolierenden Deckstück (45) versehen ist und/oder das Deckstück (45) das Kabel (2) teilweise umgibt.
  5. Verbinder nach Anspruch 4, bei welchem das Deckstück (45) als elektrisch isolierender Klebestreifen (45) ausgebildet ist und seitlich überragend auf das isolierende Material (19,20) aufgeklebt ist.
  6. Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem das isolierende Material (19,20) an der ersten (43) und zweiten Stelle (44) teilweise entfernbar ist, so daß das Kabel (2) und das weitere Kabel (46) an der ersten und/oder zweiten Stelle (43,44) passgenau miteinander verbindbar sind.
  7. Verbinder nach Anspruch 6, bei welchem das Kabel (2) mit dem um 180° um seine Längsachse gedrehten weiteren Kabel (46) miteinander verbindbar ist.
  8. Verbinder nach Anspruch 7, bei welchem das Kabel (2) und das weitere Kabel (46) an der ersten (43,47) und/oder zweiten Stelle (44) mit einem Kleber zusammengeklebt werden.
  9. Verbinder nach Anspruch 8, bei welchem der Kleber an einer Innenwand (19a,48a,20b,49b,) des Kabels (2) und/oder des weiteren Kabels (46) angebracht ist und ein Heißkleber sein kann, der durch Infrarotbestrahlung thermoplastisch verformbar und/oder aushärtbar ist.
  10. Verbinder nach Anspruch 9, bei welchem der weitere Leiter (46a-46c) mit dem Leiter (2a-2c) durch eine Lötverbindung (18) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der weitere Leiter (46) mit dem Leiter (2) durch eine induktive Lötverbindung und/oder durch eine laserinduzierte Lötverbindung elektrisch leitend verbunden ist.
  11. Verbinder nach Anspruch 10, bei welchem der weitere Leiter (46a-46c) mit dem Leiter (2a-2c) des Verbinders (1) durch einen elektrisch leitenden Kleber verbunden ist.
  12. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem das Kabel (2,64) und/oder das weitere Kabel (46,55,63) jeweils ein Flachkabel ist.
  13. Verbinder nach Anspruch 12, bei welchem das Flachkabel (2,46,55,63,64) einen flexiblen Folienleiter enthält.
  14. Verbinder nach Anspruch 13, bei welchem der Leiter (2a-2c) und/oder der weitere Leiter (46a-46c) als flexible gedruckte Leiterplatte ausgebildet ist.
  15. Verbinder nach Anspruch 13 bis 14, bei welchem der Leiter (2a-2c) und/oder der weitere Leiter (46a-46c) von einer Deckfolie (19,48) und einer Basisfolie (20,49) umgeben sind.
  16. Verbinder nach Anspruch 15, bei welchem die Deck- (19,48) und/oder die Basisfolie (20,49) Polyester- und/oder Polyimidfolien sind.
  17. Verfahren zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders,
    bei welchem der Verbinder zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt in einem Verbindergehäuse hält und der Anschlußkontakt mit einem Leiter eines Kabels elektrisch leitend verbunden ist,
    bei welchem der Leiter zumindest teilweise von einem isolierenden Material umgeben ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kabel durchtrennt wird, daß an dem am Verbinder (1) verbleibenden Kabel (2) wenigstens eine Stelle von dem isolierenden Material (19,20) unter Bildung eines Abschnitts (43) für eine elektrische Verbindung des Leiters (2a-2c) mit einem weiteren Leiter (46a-46c) eines weiteren Kabels (46) freigelegt wird, wobei der Leiter (2a-2c) an dem Abschnitt (43) mit dem weiteren Leiter (46a-46c) des weiteren Kabels (46) verbunden wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem an dem Kabel (2) wenigstens eine zweite Stelle (44) angebracht wird, bei welcher das isolierende Material (19,20) von dem Leiter (2a-2c) entfernt ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem an der Stelle (43) und der wenigstens einen zweiten Stelle (44) das isolierende Material (19,20) zumindest teilweise von dem Leiter (2a-2c) und der Abschnitt (43) zumindest teilweise freigelegt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei welchem die wenigstens eine weitere Stelle (44) zwischen der Stelle (43) und dem Verbindergehäuse (3) angebracht wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem die wenigstens eine zweite Stelle (44) mit einem isolierenden Deckstück (45) versehen wird und/oder das Deckstück (45) das Kabel (2) teilweise umgeben kann.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem als Deckstück (45) ein elektrisch isolierender Klebestreifen (45) und an die wenigstens eine zweite weitere Stelle (44) überragend auf das isolierende Material (19,20) aufgeklebt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei welchem das isolierende Material (19,20) an der ersten (43) und zweiten Stelle (44) teilweise entfernt wird, so daß das Kabel (2) und das weitere Kabel (46) an der ersten (43) und/oder zweiten Stelle (44) passgenau miteinander verbunden werden.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem das Kabel (2) mit dem um 180° gegenüber seiner Längsachse gedrehten weiteren Kabel (46) verbunden werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei welchem das Kabel (2) und/oder das weitere Kabel (46) an der ersten (43,47) und/oder zweiten Stelle (44) mit einem Kleber zusammengeklebt werden.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem der Kleber an einer Innenwand (20b,19a,49b,48a) des Kabels (2) und/oder des wenigstens einen weiteren Kabels (46) angebracht wird und/oder durch eine Infrarotbestrahlung thermoplastisch verformbar und/oder aushärtbar ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, bei welchem das Leiterstück (2a-2c) des Abschnitts (43,44) mit dem Leiter (46a-46c) der Stelle (47) durch eine Lötverbindung (18) elektrisch leitend verbunden ist, die als induktive Lötverbindung und/oder laserinduzierte Lötverbindung ausgeführt ist.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, bei welcher der Leiter (2a-2c) mit dem weiteren Leiter (46a-46c) durch leitenden Kleber verbunden ist.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, bei welchem das Kabel (2) und/oder das weitere Kabel (46) ein Flachkabel ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem das Flachkabel (2,46,53,54,55) einen flexiblen Folienleiter enthält.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, bei welchem der Leiter (2a-2c) und/oder der weitere Leiter (46a-46c) als flexible gedruckte Leiterplatte ausgebildet ist.
  32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, bei welchem der Leiter (2a-2c) und/oder der Leiter (46a-46c) von einer Deckfolie (19,48,58) und einer Basisfolie (20,49,60) umgeben sind.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem die Deck-(19,48,58) und/oder die Basisfolie (20,49,60) Polyester- und/oder Polyimidfolien sind.
  34. Werkzeug zum Ersetzen eines mit Kabel versehenen Verbinders, welcher ein dielektrisches Verbindergehäuse, welches zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt hält, und welcher ein mit dem zumindest einen elektrischen Anschlußkontakt verbundenen Leiter des Kabels, der von isolierendem Material umgeben ist, umfaßt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    es Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden der ersten freigelegten Stelle des Leiters mit einem weiteren Leiter eines weiteren Kabels und ein Mittel zum Erzeugen einer mechanischen Verbindung des Kabels mit dem weiteren Kabel aufweist.
  35. Werkzeug nach Anspruch 34, bei welchem die Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden als Löteinrichtung ausgebildet sind, die als induktive oder laserinduzierte Löteinrichtung ausgebildet sind.
  36. Werkzeug nach Anspruch 34, bei welchem die Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden als Schweißvorrichtung ausgebildet sind, die als Widerstands- oder Laser- oder Ultraschallschweißvorrichtung ausgebildet ist.
  37. Werkzeug nach Anspruch 34, bei welchem die Mittel zum elektrisch leitenden Verbinden als Krimpvorrichtung ausgebildet sind.
  38. Werkzeug nach einem der Ansprüche 34 bis 37,
    dadurch gekennzeichnet, daß es zum Freilegen einer ersten Stelle des Kabels von dem isolierenden Material ausgebildet ist.
  39. Werkzeug nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Erzeugen der mechanischen Verbindung als eine Wärmequelle ausgebildet ist, die als Infrarotlampe und/oder Widerstandsheizung oder als Laser ausgebildet sein können.
  40. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Ansprüche 17 bis 33.
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